極大地震を想定した免震ダンパーに関する研究

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本研究では，曲げ加工された鋼板を用いた免震構造用履歴型ダンパー（以下，曲げ鋼板ダンパー）を提案し，その力学特性を把握した．当該年度の研究業績を以下に示す．１．昨年度得られた知見をもとに改良されたダンパーに対して繰返し水平加力実験を実施した．実験変数は鋼板形状，鋼種，載荷振幅，載荷方向の４種類とした．改良された曲げ鋼板ダンパーは昨年度試験体の数倍以上の繰返し回数を有し，大幅に繰返し変形性能が改善されることを明らかにした．ただし，載荷振幅によってダンパーの破壊性状が異なり，ダンパーの疲労曲線を確立するには更なる検討が必要である．２．実験を模擬する有限要素法解析を実施し，相当塑性歪の推移を考察した．実験における繰返し回数と，有限要素法解析によって得られる相当塑性歪との関係を把握した．また，その関係から実験で検討していない振幅における繰返し回数を算定し，曲げ鋼板ダンパーの疲労曲線を予測した．３．昨年度作成した復元力モデルに，大変形領域における耐力上昇を再現するモデルを追加した．ダンパー付き免震建物に対して，継続時間数百秒の長周期地震動を入力した地震応答解析を実施した．ダンパーを適切に投入することで，免震層の応答変位・応答加速度が低減されることを明らかにした．また，予測した疲労曲線を用いて，ダンパーの累積損傷度を算定した．その結果，長周期地震動が入力されても，ダンパーの累積損傷度が十分小さいことを明らかにした．４．幅広く鋼板形状を変数とした有限要素法解析を実施し，鋼板形状がダンパーの力学特性（耐力，剛性，相当塑性歪など）に及ぼす影響を検討した．その結果，鋼板形状がダンパーの耐力に及ぼす影響を定量的に把握した．以上のように，本研究では曲げ鋼板ダンパーの力学特性を明らかにし，その有効性を示した．